CN108341682A - 一种隔热保温材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隔热保温材料及其制备方法，其由以下原料组成：憎水型膨胀蛭石、空心玻璃微珠、多孔陶粒、硅酸钙、钠基膨润土、矿渣棉、酚醛树脂、邻苯二甲酸二丁酯、甲基硅酸钠。本发明通过合理筛选配方和各个物料的比份，使得隔热保温材料的整体性能得到提升，其中添加了合理比份的憎水型膨胀蛭石，增强了隔热保温材料的保温性能，同时选用的空心玻璃微珠、多孔陶粒、硅酸钙、钠基膨润土、矿渣棉等材料，并通过粉碎处理，使得各物料具有更好的结合效果，从而在提高隔热保温材料的保温性能的同时也提高了材料的抗压强度、抗腐蚀性能。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种隔热保温材料及其制备方法。
背景技术
随着全球性能源、资源短缺和环境污染等日趋深刻化，省能省资源已经成为全球经济发展的必由之路。我国政府也在各种官方场合公开多次表示，要把节能减排，可持续发展作为中国经济发展的基本国策。建筑节能 就是在建筑中合理使用和有效利用能源，不断提高能源利用效率，降低建筑能耗。另一方面，建筑节能对环境保护也将产生直接或间接的影响，使用适当的保温节能材料和建筑节能放大可减少50％的CO2的 排放。近30年来，各国在建筑设计和施工、新型建筑保温材料的开发和应用、建筑节能法规的制定和实施、建筑节能产品的认证和管理等方面做了很多的工作，不但节省了大量的能源，取得了可观的经济效益，同时改善了环境，降低了对大气臭氧层的破坏。常规的用于建筑的节能保温材料的保温效果较差，并不节能，因此需要提高节能保 温材料的性能。
发明内容
鉴于上述对现有技术的分析，本发明提供了一种隔热保温材料及其制备方法，具有良好的隔热保温性能，且制备方法简单，适于大规模生产和应用。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种隔热保温材料，由以下重量份的原料制成：
憎水型膨胀蛭石 22-42份；
空心玻璃微珠 10-18份；
多孔陶粒 7-15份；
硅酸钙 5-10份；
钠基膨润土 3-7份；
矿渣棉 4-8份；
酚醛树脂 2-6份；
邻苯二甲酸二丁酯 3-6份；
甲基硅酸钠 2-5份。
优选的，由以下重量份的原料制成：
憎水型膨胀蛭石 30份；
空心玻璃微珠 14份；
多孔陶粒 11份；
硅酸钙 7.5份；
钠基膨润土 5.5份；
矿渣棉 6份；
酚醛树脂 4份；
邻苯二甲酸二丁酯 4.5份；
甲基硅酸钠 3.5份。
优选的，所述憎水型膨胀蛭石的粒径为0.5-1.5mm，容重为100-200kg/m3，膨胀倍数9-14倍；所述憎水型膨胀蛭石制备方法是：称取憎水型膨胀蛭石浸泡于有机硅憎水剂溶液中，充分浸泡2-4h；浸泡后再将憎水型膨胀蛭石置于空气中风干3-5d，放入烘箱内烘干，即得憎水型膨胀蛭石。
优选的，所述钠基膨润土的粒度为500-600目，其中蒙脱石的含量≥65%，Na2O的含量为1.5-3.5。
本发明还提供了上述隔热保温材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：分别称取憎水型膨胀蛭石、空心玻璃微珠、多孔陶粒、硅酸钙、钠基膨润土、矿渣棉，并用粉碎机粉碎，过100-200目筛得混合粉末；
步骤2：将步骤1制得的混合粉末投入到高温反应釜内，升温至80-100℃，搅拌20-30min，然后再加入酚醛树脂、邻苯二甲酸二丁酯、甲基硅酸钠，继续搅拌，搅拌至均匀；
步骤3：将步骤2搅拌均匀后的混合材料进行高温压制成型，压制成型后即得隔热保温材料。
优选的，步骤2中，搅拌速度为400-500rpm。
优选的，步骤3中，压制成型的条件：压制压力为40-60MPa，压制温度为75-85℃。
优选的，步骤3中，压制成型的条件：压制压力为50MPa，压制温度为80℃。
本发明与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明通过合理筛选配方和各个物料的比份，使得隔热保温材料的整体性能得到提升，其中添加了合理比份的憎水型膨胀蛭石，增强了隔热保温材料的保温性能，同时选用的空心玻璃微珠、多孔陶粒、硅酸钙、钠基膨润土、矿渣棉等材料，并通过粉碎处理，使得各物料具有更好的结合效果，从而在提高隔热保温材料的保温性能的同时也提高了材料的抗压强度、抗腐蚀性能。
（2）本发明使用的憎水型憎水型膨胀蛭石作为主原料，该憎水型膨胀蛭石经过憎水处理后，解决了传统的憎水型膨胀蛭石搅拌时，水分带着凝胶材料浸入憎水型膨胀蛭石的空腔中，使其保温效果降低的问题，同时憎水型膨胀蛭石与空心玻璃微珠相配合，使得制得材料保温隔热优异，多孔陶粒、硅酸钙、钠基膨润土、矿渣棉加入进一步补强材料的防火隔热性能，而酚醛树脂的加入增强隔热保温材料的抗裂心梗。
（3）本发明的隔热保温材料制备工艺简单，容易实现工业化生产，可广泛应用于建筑领域，达到节能减排的作用。
具体实施方式
以下通过实施例形式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例，凡基于本发明上述内容所属实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
本实施例的隔热保温材料，由以下重量份的原料制成：
憎水型膨胀蛭石 22份；
空心玻璃微珠 10份；
多孔陶粒 7份；
硅酸钙 5份；
钠基膨润土 3份；
矿渣棉 4份；
酚醛树脂 2份；
邻苯二甲酸二丁酯 3份；
甲基硅酸钠 2份。
且隔热保温材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：分别称取憎水型膨胀蛭石、空心玻璃微珠、多孔陶粒、硅酸钙、钠基膨润土、矿渣棉，并用粉碎机粉碎，过100-200目筛得混合粉末；
步骤2：将步骤1制得的混合粉末投入到高温反应釜内，升温至80℃，并在400rpm转速下搅拌20min，然后再加入酚醛树脂、邻苯二甲酸二丁酯、甲基硅酸钠，继续搅拌，搅拌至均匀；
步骤3：将步骤2搅拌均匀后的混合材料进行高温压制成型，压制压力为40MPa，压制温度为75℃，压制成型后即得隔热保温材料。
实施例2
本实施例的隔热保温材料，由以下重量份的原料制成：
憎水型膨胀蛭石 42份；
空心玻璃微珠 18份；
多孔陶粒 15份；
硅酸钙 10份；
钠基膨润土 7份；
矿渣棉 8份；
酚醛树脂 6份；
邻苯二甲酸二丁酯 6份；
甲基硅酸钠 5份。
且隔热保温材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：分别称取憎水型膨胀蛭石、空心玻璃微珠、多孔陶粒、硅酸钙、钠基膨润土、矿渣棉，并用粉碎机粉碎，过100-200目筛得混合粉末；
步骤2：将步骤1制得的混合粉末投入到高温反应釜内，升温至100℃，在500rpm转速下搅拌30min，然后再加入酚醛树脂、邻苯二甲酸二丁酯、甲基硅酸钠，继续搅拌，搅拌至均匀；
步骤3：将步骤2搅拌均匀后的混合材料进行高温压制成型，压制压力为60MPa，压制温度为85℃，压制成型后即得隔热保温材料。
实施例3
一种隔热保温材料，由以下重量份的原料制成：
憎水型膨胀蛭石 30份；
空心玻璃微珠 14份；
多孔陶粒 11份；
硅酸钙 7.5份；
钠基膨润土 5.5份；
矿渣棉 6份；
酚醛树脂 4份；
邻苯二甲酸二丁酯 4.5份；
甲基硅酸钠 3.5份。
且隔热保温材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：分别称取憎水型膨胀蛭石、空心玻璃微珠、多孔陶粒、硅酸钙、钠基膨润土、矿渣棉，并用粉碎机粉碎，过100-200目筛得混合粉末；
步骤2：将步骤1制得的混合粉末投入到高温反应釜内，升温至90℃，在450rpm的转速下搅拌25min，然后再加入酚醛树脂、邻苯二甲酸二丁酯、甲基硅酸钠，继续搅拌，搅拌至均匀；
步骤3：将步骤2搅拌均匀后的混合材料进行高温压制成型，压制压力为50MPa，压制温度为80℃，压制成型后即得隔热保温材料。
实施例4
本实施例的隔热保温材料，由以下重量份的原料制成：
憎水型膨胀蛭石 25份；
空心玻璃微珠 16份；
多孔陶粒 10份；
硅酸钙 8份；
钠基膨润土 4份；
矿渣棉 5份；
酚醛树脂 5份；
邻苯二甲酸二丁酯 4份；
甲基硅酸钠 4份。
且隔热保温材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：分别称取憎水型膨胀蛭石、空心玻璃微珠、多孔陶粒、硅酸钙、钠基膨润土、矿渣棉，并用粉碎机粉碎，过100-200目筛得混合粉末；
步骤2：将步骤1制得的混合粉末投入到高温反应釜内，升温至85℃，在480rpm转速下搅拌22min，然后再加入酚醛树脂、邻苯二甲酸二丁酯、甲基硅酸钠，继续搅拌，搅拌至均匀；
步骤3：将步骤2搅拌均匀后的混合材料进行高温压制成型，压制压力为55MPa，压制温度为78℃，压制成型后即得隔热保温材料。
实施例5
本实施例的隔热保温材料，由以下重量份的原料制成：
憎水型膨胀蛭石 38份；
空心玻璃微珠 13份；
多孔陶粒 9份；
硅酸钙 6份；
钠基膨润土 6份；
矿渣棉 5份；
酚醛树脂 3份；
邻苯二甲酸二丁酯 4份；
甲基硅酸钠 3份。
且隔热保温材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：分别称取憎水型膨胀蛭石、空心玻璃微珠、多孔陶粒、硅酸钙、钠基膨润土、矿渣棉，并用粉碎机粉碎，过100-200目筛得混合粉末；
步骤2：将步骤1制得的混合粉末投入到高温反应釜内，升温至80℃，在420rpm转速下搅拌25min，然后再加入酚醛树脂、邻苯二甲酸二丁酯、甲基硅酸钠，继续搅拌，搅拌至均匀；
步骤3：将步骤2搅拌均匀后的混合材料进行高温压制成型，压制压力为55MPa，压制温度为80℃，压制成型后即得隔热保温材料。
对比例
除了将憎水型膨胀蛭石换成普通膨胀蛭石外，其原料与制备工艺均与实施例3一致。
实验例
按照本发明实施例1-5和对比例制得的隔热保温材料进行导热系数及抗压强度的测试，具体结果如下：
| 项目 | 导热系数/W/(m·K) | 抗压强度（MPa） |
| 实施例1 | 0.029 | 65.7 |
| 实施例2 | 0.026 | 67.4 |
| 实施例3 | 0.022 | 71.5 |
| 实施例4 | 0.028 | 70.3 |
| 实施例5 | 0.024 | 67.9 |
| 对比例 | 0.068 | 63.6 |
由此可知，经过憎水处理的膨胀蛭石的具有更好的隔热保温效果。
上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种隔热保温材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
憎水型膨胀蛭石 22-42份；
空心玻璃微珠 10-18份；
多孔陶粒 7-15份；
硅酸钙 5-10份；
钠基膨润土 3-7份；
矿渣棉 4-8份；
酚醛树脂 2-6份；
邻苯二甲酸二丁酯 3-6份；
甲基硅酸钠 2-5份。
2.根据权利要求1所述的隔热保温材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
憎水型膨胀蛭石 30份；
空心玻璃微珠 14份；
多孔陶粒 11份；
硅酸钙 7.5份；
钠基膨润土 5.5份；
矿渣棉 6份；
酚醛树脂 4份；
邻苯二甲酸二丁酯 4.5份；
甲基硅酸钠 3.5份。
3.根据权利要求1所述的隔热保温材料，其特征在于，所述憎水型膨胀蛭石的粒径为0.5-1.5mm，容重为100-200kg/m3，膨胀倍数9-14倍；所述憎水型膨胀蛭石制备方法是：称取憎水型膨胀蛭石浸泡于有机硅憎水剂溶液中，充分浸泡2-4h；浸泡后再将憎水型膨胀蛭石置于空气中风干3-5d，放入烘箱内烘干，即得憎水型膨胀蛭石。
4.根据权利要求1所述的隔热保温材料，其特征在于，所述钠基膨润土的粒度为500-600目，其中蒙脱石的含量≥65%，Na2O的含量为1.5-3.5%。
5.一种根据权利要求1-4任一项所述的隔热保温材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：分别称取憎水型膨胀蛭石、空心玻璃微珠、多孔陶粒、硅酸钙、钠基膨润土、矿渣棉，并用粉碎机粉碎，过100-200目筛得混合粉末；
步骤2：将步骤1制得的混合粉末投入到高温反应釜内，升温至80-100℃，搅拌20-30min，然后再加入酚醛树脂、邻苯二甲酸二丁酯、甲基硅酸钠，继续搅拌，搅拌至均匀；
步骤3：将步骤2搅拌均匀后的混合材料进行高温压制成型，压制成型后即得隔热保温材料。
6.根据权利要求5所述的隔热保温材料的制备方法，其特征在于，步骤2中，搅拌速度为400-500rpm。
7.根据权利要求5所述的隔热保温材料的制备方法，其特征在于，步骤3中，压制成型的条件：压制压力为40-60MPa，压制温度为75-85℃。
8.根据权利要求7所述的隔热保温材料的制备方法，其特征在于，步骤3中，压制成型的条件：压制压力为50MPa，压制温度为80℃。
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